数字电路与数字逻辑仿真实验报告

数字逻辑与CPU 仿真实验报告

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仿真实验

摘要：Multisim是Interactive Image Technologies公司推出的以Windows为基础的仿真工具，具有丰富的仿真分析能力。本次仿真实验便是基于Multisim软件平台对数字逻辑电路的深入研究，包括了对组合逻辑电路、时序逻辑电路中各集成元件的功能仿真与验证、对各电路的功能分析以及自行设计等等。

一、 组合逻辑电路的分析与设计

1、 实验目的

（1） 掌握用逻辑转换器进行逻辑电路分析与设计的方法。 （2） 熟悉数字逻辑功能的显示方法以及单刀双掷开关的应用。 （3） 熟悉字信号发生器、逻辑分析仪的使用方法。 2、 实验内容和步骤

（1） 采用逻辑分析仪进行四舍五入电路的设计

①运行Multisim，新建一个电路文件，保存为四舍五入电路设计。 ②在仪表工具栏中跳出逻辑变换器XLC1。

图1-1 逻辑变换器以及其面板

③双击图标XLC1，其出现面板如图1-1所示

④依次点击输入变量，并分别列出实现四舍五入功能所对应的输出状态（点击输出依次得到0、1、x状态）。

⑤点击右侧不同的按钮，得到输出变量与输入变量之间的函数关系式、简化的表达式、电路图及非门

数字电路仿真

实验报告

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实验一 组合逻辑电路设计与分析 ................................................................................................... 5

1. 实验目的 .............................................................................................................................. 5 2. 实验原理 .............................................................................................................................. 5 3. 实验电路及步骤........................................................................................

第二部分、数字电路部分

四、组合逻辑电路的设计与测试

一、实验目的

1、掌握组合逻辑电路的设计的设计与测试方法。 2、熟悉EWB中逻辑转换仪的使用方法。 二、实验内容

设计要求：有A、B、C三台电动机，要求A工作B也必须工作，B工作C也必须工作，否者就报警。用组合逻辑电路实现。

三、操作

1、列出真值表，并编写在逻辑转换仪中“真值表”区域内，将其复制到下表中。 2、写出其逻辑表达式和最简表达式： 3、由最简表达式分别得出用与非门连接的电路，用三个电平开关作为ABC输入，输出接彩色指示灯，验证电路的逻辑功能。将连接的电路图复制到下表中。

五、触发器及其应用

一、实验目的

1、 掌握基本JK、D等触发器的逻辑功能的测试方法。 2、 熟悉EWB中逻辑分析仪的使用方法。 二、实验内容

1、测试D触发器的逻辑功能。 2、触发器之间的相互转换。

3、用JK触发器组成双向时钟脉冲电路，并测试其波形。 三、操作

1、D触发器

在输入信号为单端的情况下，D触发器用起来最为方便，其状态方程为

Qn?1?D

n其输出状态的更新发生在CP脉冲的上升沿，故又称为上升沿触发的边沿触发器。 图2.5.1为双D 74LS74的引脚排列及逻辑符号。

图2.5.1

哈尔滨商业大学

计算机与信息工程学院

数字电路综合实验报告设计

题目: 电子时钟

专业班级: 11级电子信息工程 小组成员：李功凌 、卢志锦 指导老师：张晓兰

日期：2012年11月22日~12月11日

目录

1.功能描述；

2.总体设计及工作原理描述； 3.模块设计； 4.实验器材； 5.调试与故障分析； 6.心得体会； 7.参考文献； 8.电路图；

1.功能描述：

电子时钟可以由三个模块构造，一个24进制计时电路、两个60进制计时电路，分别作为时、分、秒三个模块。秒计时60时进位到分，计时，此时要求秒清零且继续计时；分计时60时进位到时，计时，此时要求分清零且继续计时。

74LS192的逻辑功能表 输入 CLR 1 0 0 0

CD4511的逻辑功能表

输入 LE BI LI D X X 0 0 0 0 0 0 X 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 X X 0 0 0 0 0 0 C X X 0 0 0 0 1 1 B X X 0 0 1 1 0 0 A X

哈尔滨商业大学

计算机与信息工程学院

数字电路综合实验报告设计

题目: 电子时钟

专业班级: 11级电子信息工程 小组成员：李功凌 、卢志锦 指导老师：张晓兰

日期：2012年11月22日~12月11日

目录

1.功能描述；

2.总体设计及工作原理描述； 3.模块设计； 4.实验器材； 5.调试与故障分析； 6.心得体会； 7.参考文献； 8.电路图；

1.功能描述：

电子时钟可以由三个模块构造，一个24进制计时电路、两个60进制计时电路，分别作为时、分、秒三个模块。秒计时60时进位到分，计时，此时要求秒清零且继续计时；分计时60时进位到时，计时，此时要求分清零且继续计时。

74LS192的逻辑功能表 输入 CLR 1 0 0 0

CD4511的逻辑功能表

输入 LE BI LI D X X 0 0 0 0 0 0 X 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 X X 0 0 0 0 0 0 C X X 0 0 0 0 1 1 B X X 0 0 1 1 0 0 A X

目录

实验一 四位海明校验码的逻辑设计实验二 十六进制译码计数器的设计 实验三 脉冲分频逻辑电路的设计 实验四 八位数据串入并出逻辑设计 实验五 十六位运算器的逻辑设计 实验六 4Kx8bit存储器的25

2 6 10 16 20 计1

设

实验一 四位海明校验码的逻辑设计

实验目的：

掌握海明校验的编码原理以及设计、调试方法，巩固提高组合逻辑知识，培养实际动手能力。掌握总线的应用方法。掌握总线信息出错时发现错我和纠正错我的原理，掌握奇偶校验的原理，掌握海明校验编码原理以及设计、调试方法。 实验要求：

(1) 设计信息位为 4位的内存的海明校验逻辑电路,在读内存储器时,具有一位出 错报错和纠正一位错误的功能。

(2) 为了难其正确性,在读出信息的通路上,要串入造错用逻辑,位数自定。 (3) 奇偶发生器与海明校难器对同一位用一块奇偶校验集成块 实验原理： 检错和校错

由编码理论，任何一种编码是否具有检测和纠错能力，都与编码的最小距离有关，即任何两组合法代码间最少的二进制位数的差异，L-1=D+C（D>=C）L为编码的最小距离，D表示检测错误的位数；C表示纠正错误的

《数字逻辑与数字电路》

习题案例

（计算机科学与技术专业）

2011年7月

计算机与信息学院计算机科学技术系

1

一、选择题

1．十进制数33的余3码为 。

A. 00110110 B. 110110 C. 01100110 D. 100100 2．二进制小数-0.0110的补码表示为 。

A．0.1010 B．1.1001 C．1.0110 D．1.1010 3．两输入与非门输出为0时，输入应满足 。

A．两个同时为1 B．两个同时为0 C．两个互为相反 D．两个中至少有一个为0 4．某4变量卡诺图中有9个“0”方格7个“1”方格，则相应的标准与或表达式中共有多少个与项 ？

A． 9 B．7 C．16 D．不能确定 5. 下列逻辑函数中，与F?A相等的是 。 ⊙1 (C)F3?A?1 (D)F4?A?0(A)F1?A?1 (B)F2?A

数字电路与数字逻辑

实验指导书

- 1 -

目 录

实验一：Quartus II软件操作 ..................................................................................... 3 实验二：数据选择器和译码器功能验证..................................................................14 实验三：数据选择器和译码器应用..........................................................................17 实验四：触发器的应用..............................................................................................19 实验五：计数器的功能验证....................................................................................

实验三 译码器和数据选择器

姓名：

学号： 专业：

一、实验目的

1、熟悉并掌握RS、D、JK触发器的构成，工作原理和功能测试方法。 2、学会正确使用触发器集成芯片。

3、了解不同逻辑功能触发器FF相互转换的方法。 二、实验仪器及器材

74LS00 二输入端四“与非”门 1片 74LS74 双D触发器 1片 74LS112 双JK触发器 1片 三、实验内容

1、基本RS触发器（RS—FF）功能测试

两个TTL与非门首尾相接构成的基本RS—FF的电路图如图4.1所示。 （1）、按下面的顺序在Sd、Rd端加信号：

Sd=0 Rd=1 Sd=0 Rd=1 Sd=0 Rd=1 Sd=0 Rd=1

观察并记录FF的Q、Q端的状态，将结果填入表3.1中，并说明在上述各种状态下，FF执行的是什么功能？

表4.1 Sd 0 1 1 1 —

—

——

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

Rd 1 1 0 1 —Q 1 1 0 0 Qd 0 0 1 1 —逻辑功能 置1（置位） 保持（记忆） 置0（复位、清零） 保

配套《数字信号处理实验》赵知劲编著《实验五—应用FFT实现信号的频谱分析》

数字信号处理实验

第五次实验

应用FFT实现信号的频谱分析

学 号：高 超 姓 名：12081311 指导老师：黄怡、杨萌 选课时间：周一3-5节 实验时间：2014年11月24日

配套《数字信号处理实验》赵知劲编著《实验五—应用FFT实现信号的频谱分析》

一． 实验目的

（1） 能够熟练掌握快速离散傅里叶变换的原理及应用FFT进行频谱分析的基本方法。 （2） 对离散傅里叶变换的主要性质及FFT在数字信号处理的重要作用有进一步的了解。

二． 基本原理

1. 离散傅里叶变换( )及其主要性质

DFT表示离散信号的离散频谱，DFT的主要性质中有奇偶对称特性、虚实特性等。通过实验可以加深理解。

实序列的DFT具有偶对称的实部和奇对称的虚部， 也即：

= ( )

实序列DFT的这个特性，在本实验中可以通过实指数序列及三角序列看出来。

对于单一频率的三角序列来说，他的DFT谱线也是单一的，这个物理意义可以从实验中得到验证，在理论上可以推到如下：

设

2

=( ) ( )

其DFT为

1

=

=0

2 2 2